Inertial Navigation ဆိုတာ ဘာလဲ။
Inertial Navigation ၏ အခြေခံများ
inertial navigation ၏ အခြေခံမူများသည် အခြား navigation နည်းလမ်းများကဲ့သို့ပင် ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် မူလအနေအထား၊ ကနဦးဦးတည်ချက်၊ ရွေ့လျားမှု၏ ဦးတည်ချက်နှင့် ဦးတည်ချက် အပါအဝင် အဓိကအချက်အလက်များကို ရယူခြင်းနှင့် ဦးတည်ချက်နှင့် အနေအထားကဲ့သို့သော navigation parameters များကို တိကျစွာဆုံးဖြတ်ရန် ဤဒေတာများကို တဖြည်းဖြည်း ပေါင်းစပ်ခြင်း (သင်္ချာပေါင်းစပ်လုပ်ဆောင်ချက်များနှင့် ဆင်တူသည်) အပေါ် မူတည်သည်။
Inertial Navigation မှာ အာရုံခံကိရိယာတွေရဲ့ အခန်းကဏ္ဍ
ရွေ့လျားနေသော အရာဝတ္ထု၏ လက်ရှိ ဦးတည်ချက် (သဘောထား) နှင့် အနေအထား အချက်အလက်များကို ရယူရန်အတွက်၊ inertial navigation systems များသည် accelerometers နှင့် gyroscopes များ အဓိကပါဝင်သော အရေးပါသော sensor အစုံကို အသုံးပြုကြသည်။ ဤ sensor များသည် inertial reference frame တွင် carrier ၏ angular velocity နှင့် acceleration ကို တိုင်းတာသည်။ ထို့နောက် data ကို integrate လုပ်ပြီး velocity နှင့် relative position information ကို ရရှိစေရန် အချိန်နှင့်အမျှ process လုပ်သည်။ ထို့နောက်၊ ဤအချက်အလက်ကို ကနဦး အနေအထား data နှင့်အတူ navigation coordinate system အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပြီး carrier ၏ လက်ရှိတည်နေရာကို ဆုံးဖြတ်ခြင်းတွင် အထွတ်အထိပ်သို့ ရောက်ရှိသည်။
Inertial Navigation Systems ၏ လည်ပတ်မှုမူများ
Inertial Navigation စနစ်များသည် သီးခြားတည်ရှိသော၊ အတွင်းပိုင်း closed-loop navigation စနစ်များအဖြစ် လုပ်ဆောင်ပါသည်။ ၎င်းတို့သည် carrier ၏ ရွေ့လျားမှုအတွင်း အမှားများကို ပြင်ဆင်ရန်အတွက် real-time external data update များကို မှီခိုအားထားခြင်း မရှိပါ။ ထို့ကြောင့်၊ inertial navigation စနစ်တစ်ခုတည်းသည် ရေတို navigation လုပ်ငန်းများအတွက် သင့်လျော်ပါသည်။ ရေရှည်လုပ်ငန်းဆောင်တာများအတွက်၊ စုပုံနေသော internal error များကို အခါအားလျော်စွာ ပြင်ဆင်ရန်အတွက် satellite-based navigation စနစ်များကဲ့သို့သော အခြား navigation နည်းလမ်းများနှင့် ပေါင်းစပ်ရမည်။
Inertial Navigation ရဲ့ ဖုံးကွယ်နိုင်စွမ်း
ကောင်းကင်လမ်းကြောင်းပြစနစ်၊ ဂြိုလ်တုလမ်းကြောင်းပြစနစ်နှင့် ရေဒီယိုလမ်းကြောင်းပြစနစ် အပါအဝင် ခေတ်မီလမ်းကြောင်းပြနည်းပညာများတွင် inertial navigation သည် အလိုအလျောက်လုပ်ဆောင်နိုင်သောစနစ်အဖြစ် ထင်ရှားသည်။ ၎င်းသည် ပြင်ပပတ်ဝန်းကျင်သို့ အချက်ပြမှုများ မထုတ်လွှတ်သကဲ့သို့ ကောင်းကင်အရာဝတ္ထုများ သို့မဟုတ် ပြင်ပအချက်ပြမှုများအပေါ် မှီခိုခြင်းလည်း မရှိပါ။ ထို့ကြောင့် inertial navigation စနစ်များသည် အမြင့်ဆုံးအဆင့် ဖုံးကွယ်နိုင်စွမ်းကို ပေးစွမ်းပြီး အမြင့်ဆုံးလျှို့ဝှက်ချက်လိုအပ်သော အသုံးချမှုများအတွက် အကောင်းဆုံးဖြစ်စေသည်။
Inertial Navigation ၏ တရားဝင် အဓိပ္ပာယ်ဖွင့်ဆိုချက်
Inertial Navigation System (INS) သည် ဂျိုင်ရိုစကုပ်နှင့် အရှိန်မြှင့်စက်များကို အာရုံခံကိရိယာများအဖြစ် အသုံးပြုသည့် လမ်းကြောင်းပြ ကန့်သတ်ချက် ခန့်မှန်းစနစ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ဂျိုင်ရိုစကုပ်များ၏ အထွက်ကို အခြေခံ၍ ဤစနစ်သည် လမ်းကြောင်းပြ ကိုဩဒိနိတ်စနစ်ကို တည်ဆောက်ပြီး အရှိန်မြှင့်စက်များ၏ အထွက်ကို အသုံးပြု၍ လမ်းကြောင်းပြ ကိုဩဒိနိတ်စနစ်တွင် သယ်ဆောင်သူ၏ အလျင်နှင့် အနေအထားကို တွက်ချက်သည်။
Inertial Navigation ၏ အသုံးချမှုများ
Inertial နည်းပညာသည် အာကာသ၊ လေကြောင်း၊ ရေကြောင်းဆိုင်ရာ၊ ရေနံရှာဖွေရေး၊ ဘူမိဗေဒ၊ သမုဒ္ဒရာဆိုင်ရာ စစ်တမ်းများ၊ ဘူမိဗေဒတူးဖော်ခြင်း၊ ရိုဘော့တစ်နှင့် ရထားလမ်းစနစ်များ အပါအဝင် မတူညီသော နယ်ပယ်များတွင် ကျယ်ပြန့်သော အသုံးချမှုများကို ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည်။ အဆင့်မြင့် inertial အာရုံခံကိရိယာများ ပေါ်ပေါက်လာခြင်းနှင့်အတူ inertial နည်းပညာသည် ၎င်း၏အသုံးဝင်မှုကို မော်တော်ကားလုပ်ငန်းနှင့် ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ အီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများအပါအဝင် အခြားနယ်ပယ်များတွင် တိုးချဲ့ခဲ့သည်။ ဤတိုးချဲ့လာသော အသုံးချမှုအတိုင်းအတာသည် အသုံးချမှုများစွာအတွက် မြင့်မားသောတိကျမှုရှိသော လမ်းညွှန်မှုနှင့် တည်နေရာစွမ်းရည်များကို ပံ့ပိုးပေးရာတွင် inertial navigation ၏ တိုးပွားလာသော အဓိကအခန်းကဏ္ဍကို အလေးပေးဖော်ပြသည်။
Inertial Guidance ရဲ့ အဓိက အစိတ်အပိုင်း-ဖိုက်ဘာအော့ပတစ်ဂျိုင်ရိုစကုပ်
ဖိုက်ဘာအော့ပတစ်ဂျိုင်ရိုစကုပ်များ မိတ်ဆက်ခြင်း
Inertial Navigation Systems များသည် ၎င်းတို့၏ အဓိက အစိတ်အပိုင်းများ၏ တိကျမှုနှင့် တိကျမှုအပေါ် များစွာ မူတည်ပါသည်။ ဤစနစ်များ၏ စွမ်းဆောင်ရည်များကို သိသိသာသာ မြှင့်တင်ပေးသည့် အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုမှာ Fiber Optic Gyroscope (FOG) ဖြစ်သည်။ FOG သည် carrier ၏ angular velocity ကို အံ့သြဖွယ်ကောင်းသော တိကျမှုဖြင့် တိုင်းတာရာတွင် အဓိက အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်သည့် အရေးကြီးသော sensor တစ်ခုဖြစ်သည်။
ဖိုက်ဘာအော့ပတစ်ဂျိုင်ရိုစကုပ်လည်ပတ်မှု
FOG များသည် Sagnac effect ၏ မူအပေါ်တွင် လုပ်ဆောင်ပြီး ၎င်းတွင် လေဆာရောင်ခြည်ကို သီးခြားလမ်းကြောင်းနှစ်ခုအဖြစ် ပိုင်းခြားကာ ကွေးညွှတ်နေသော fiber optic loop တစ်လျှောက် ဆန့်ကျင်ဘက် ဦးတည်ရာများသို့ ရွေ့လျားစေပါသည်။ FOG နှင့်အတူ ထည့်သွင်းထားသော carrier လည်ပတ်သောအခါ၊ beam နှစ်ခုကြား ခရီးသွားချိန်ကွာခြားချက်သည် carrier ၏လည်ပတ်မှု၏ angular velocity နှင့် အချိုးကျပါသည်။ ထို့နောက် Sagnac phase shift ဟုလူသိများသော ဤအချိန်နှောင့်နှေးမှုကို တိကျစွာတိုင်းတာပြီး FOG သည် carrier ၏လည်ပတ်မှုနှင့်ပတ်သက်သည့် တိကျသောဒေတာကို ပေးစွမ်းနိုင်စေပါသည်။
ဖိုက်ဘာအော့ပတစ်ဂျိုင်ရိုစကုပ်၏ အခြေခံမူတွင် ဖိုတိုဒိုင်တာမှ အလင်းတန်းတစ်ခုကို ထုတ်လွှတ်ခြင်း ပါဝင်သည်။ ဤအလင်းတန်းသည် တစ်ဖက်စွန်းမှ ဝင်ရောက်ပြီး အခြားတစ်ဖက်စွန်းမှ ပြန်ထွက်သွားသော ကော်ပါလာတစ်ခုကို ဖြတ်သန်းသွားသည်။ ထို့နောက် ၎င်းသည် အလင်းကွင်းဆက်တစ်ခုမှတစ်ဆင့် ဖြတ်သန်းသွားသည်။ မတူညီသော ဦးတည်ချက်များမှ လာသော အလင်းတန်းနှစ်ခုသည် ကွင်းဆက်ထဲသို့ ဝင်ရောက်ပြီး လည်ပတ်ပြီးနောက် ဆက်စပ်သော superposition ကို ပြီးမြောက်စေသည်။ ပြန်လာသော အလင်းသည် ၎င်း၏ ပြင်းထန်မှုကို ထောက်လှမ်းရန် အသုံးပြုသည့် အလင်းထုတ်လွှတ်ဒိုင်အိုဒက် (LED) သို့ ပြန်လည်ဝင်ရောက်သည်။ ဖိုက်ဘာအော့ပတစ်ဂျိုင်ရိုစကုပ်၏ အခြေခံမူသည် ရိုးရှင်းပုံရသော်လည်း အရေးအကြီးဆုံးစိန်ခေါ်မှုမှာ အလင်းတန်းနှစ်ခု၏ အလင်းလမ်းကြောင်းအရှည်ကို ထိခိုက်စေသော အချက်များကို ဖယ်ရှားခြင်းဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် ဖိုက်ဘာအော့ပတစ်ဂျိုင်ရိုစကုပ်များ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုတွင် ရင်ဆိုင်ရသော အရေးကြီးဆုံးပြဿနာများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။
၁：စူပါလူမီနိတ်ဆင့် ဒိုင်အိုဒ် ၂: ဖိုတိုထောက်လှမ်းကိရိယာ ဒိုင်အိုဒ်
၃။ အလင်းရင်းမြစ် ချိတ်ဆက်ကိရိယာ 4.ဖိုက်ဘာကွင်းချိတ်ဆက်ကိရိယာ ၅။ အော့ပတစ်ဖိုက်ဘာလက်စွပ်
Fiber Optic Gyroscope တွေရဲ့ အားသာချက်တွေ
FOG များသည် အားသာချက်များစွာကို ပေးစွမ်းပြီး inertial navigation systems များတွင် အဖိုးမဖြတ်နိုင်သော အားသာချက်များ ရှိပါသည်။ ၎င်းတို့သည် ၎င်းတို့၏ ထူးခြားသော တိကျမှု၊ ယုံကြည်စိတ်ချရမှုနှင့် တာရှည်ခံမှုတို့အတွက် နာမည်ကြီးပါသည်။ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ gyros များနှင့်မတူဘဲ FOG များတွင် ရွေ့လျားနေသော အစိတ်အပိုင်းများ မရှိသောကြောင့် ဟောင်းနွမ်းမှုအန္တရာယ်ကို လျှော့ချပေးပါသည်။ ထို့အပြင် ၎င်းတို့သည် တုန်ခါမှုနှင့် တုန်ခါမှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိသောကြောင့် အာကာသနှင့် ကာကွယ်ရေး အသုံးချမှုများကဲ့သို့သော လိုအပ်ချက်များသော ပတ်ဝန်းကျင်များအတွက် အကောင်းဆုံးဖြစ်စေပါသည်။
Inertial Navigation တွင် Fiber Optic Gyroscopes များ ပေါင်းစပ်ခြင်း
Inertial Navigation စနစ်များသည် ၎င်းတို့၏ မြင့်မားသော တိကျမှုနှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုကြောင့် FOG များကို ပိုမိုထည့်သွင်းလာကြသည်။ ဤဂျိုင်ရိုစကုပ်များသည် ဦးတည်ချက်နှင့် အနေအထားကို တိကျစွာဆုံးဖြတ်ရန်အတွက် လိုအပ်သော အရေးကြီးသော ထောင့်အလျင်တိုင်းတာမှုများကို ပေးစွမ်းသည်။ FOG များကို ရှိပြီးသား inertial navigation စနစ်များထဲသို့ ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် အော်ပရေတာများသည် အထူးသဖြင့် အလွန်အမင်းတိကျမှု လိုအပ်သည့်အခြေအနေများတွင် ပိုမိုကောင်းမွန်သော လမ်းညွှန်တိကျမှုမှ အကျိုးကျေးဇူးရရှိနိုင်သည်။
Inertial Navigation တွင် Fiber Optic Gyroscope များ၏ အသုံးချမှုများ
FOG များပါဝင်လာခြင်းကြောင့် inertial navigation systems များ၏ အသုံးချမှုများကို မတူညီသောနယ်ပယ်များတွင် တိုးချဲ့လာခဲ့သည်။ အာကာသနှင့် လေကြောင်းပျံသန်းမှုတွင် FOG တပ်ဆင်ထားသောစနစ်များသည် လေယာဉ်များ၊ ဒရုန်းများနှင့် အာကာသယာဉ်များအတွက် တိကျသော လမ်းညွှန်မှုဖြေရှင်းချက်များကို ပေးဆောင်သည်။ ၎င်းတို့ကို ရေကြောင်းလမ်းညွှန်မှု၊ ဘူမိဗေဒဆိုင်ရာ စစ်တမ်းများနှင့် အဆင့်မြင့်ရိုဘော့တစ်များတွင်လည်း ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုကြသောကြောင့် ဤစနစ်များသည် စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှု ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ လည်ပတ်နိုင်စေပါသည်။
ဖိုက်ဘာအော့ပတစ်ဂျိုင်ရိုစကုပ်များ၏ ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ မျိုးကွဲအမျိုးမျိုး
ဖိုက်ဘာအော့ပတစ်ဂျိုင်ရိုစကုပ်များသည် ဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ ပုံစံအမျိုးမျိုးဖြင့် ထွက်ပေါ်လာပြီး လက်ရှိတွင် အင်ဂျင်နီယာနယ်ပယ်သို့ ဝင်ရောက်လာသည့် အဓိကဂျိုင်ရိုစကုပ်မှာပိတ်ထားသော ကွင်းဆက် ပိုလာရိုက်ဇေးရှင်း ထိန်းသိမ်းထားသော ဖိုက်ဘာ အော့ပတစ် ဂျိုင်ရိုစကုပ်ဒီ gyroscope ရဲ့ အဓိကအချက်ကတော့polarization ထိန်းသိမ်းထားသော fiber loop၊ polarization-maintaining fibers များနှင့် တိကျစွာ ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော framework ပါဝင်သည်။ ဤ loop တည်ဆောက်ခြင်းတွင် fourfold symmetric winding နည်းလမ်းပါဝင်ပြီး solid-state fiber loop coil တစ်ခုဖွဲ့စည်းရန် ထူးခြားသော sealing gel ဖြင့် ဖြည့်စွက်ထားသည်။
အဓိကအင်္ဂါရပ်များပိုလာရိုက်ဇေးရှင်း-ထိန်းသိမ်းသည့် ဖိုက်ဘာအော့ပတစ် Gyro Coil
▶ထူးခြားသော မူဘောင်ဒီဇိုင်း:gyroscope loops များတွင် polarization-maintaining fiber အမျိုးအစား အမျိုးမျိုးကို အလွယ်တကူ လိုက်လျောညီထွေဖြစ်စေမည့် ထူးခြားသော framework ဒီဇိုင်းတစ်ခု ပါရှိသည်။
▶လေးဆ ဆ៊ီမက်ထရစ် ကွေ့ကောက်သော နည်းစနစ်:လေးဆညီမျှသော ကွိုင်နည်းပညာသည် Shupe အကျိုးသက်ရောက်မှုကို လျှော့ချပေးပြီး တိကျပြီး ယုံကြည်စိတ်ချရသော တိုင်းတာမှုများကို သေချာစေသည်။
▶ အဆင့်မြင့်တံဆိပ်ခတ်ဂျယ်ပစ္စည်း:အဆင့်မြင့် sealing gel ပစ္စည်းများကို အသုံးပြုခြင်းနှင့် ထူးခြားသော curing နည်းပညာတို့ ပေါင်းစပ်ထားခြင်းသည် တုန်ခါမှုများကို ခံနိုင်ရည်ရှိစေသောကြောင့် ဤ gyroscope loops များကို လိုအပ်ချက်များသော ပတ်ဝန်းကျင်များတွင် အသုံးချမှုများအတွက် သင့်တော်စေသည်။
▶ အပူချိန်မြင့်မားသော ညီညွတ်မှု တည်ငြိမ်မှု:ဂျိုင်ရိုစကုပ်ကွင်းဆက်များသည် မြင့်မားသော အပူချိန် စည်းလုံးညီညွတ်မှု တည်ငြိမ်မှုကို ပြသထားပြီး၊ မတူညီသော အပူချိန်အခြေအနေများတွင်ပင် တိကျမှုကို သေချာစေသည်။
▶ ရိုးရှင်းသော ပေါ့ပါးသော မူဘောင်:ဂျိုင်ရိုစကုပ်ကွင်းများကို ရိုးရှင်းသော်လည်း ပေါ့ပါးသောဘောင်ဖြင့် တည်ဆောက်ထားသောကြောင့် မြင့်မားသော လုပ်ဆောင်မှုတိကျမှုကို အာမခံပါသည်။
▶ တသမတ်တည်း ကွေ့ကောက်သော လုပ်ငန်းစဉ်:လှည့်ပတ်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်သည် တည်ငြိမ်နေပြီး၊ အမျိုးမျိုးသော တိကျသော fiber optic gyroscopes များ၏ လိုအပ်ချက်များနှင့် လိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင် လုပ်ဆောင်နေပါသည်။
ကိုးကားချက်
Groves, PD (၂၀၀၈)။ Inertial Navigation နိဒါန်း။လမ်းကြောင်းပြဂျာနယ်၊ ၆၁(၁)၊ ၁၃-၂၈။
El-Sheimy, N., Hou, H., & Niu, X. (၂၀၁၉). လမ်းကြောင်းပြ အသုံးချမှုများအတွက် အရှိန်အဟုန်မြင့် အာရုံခံကိရိယာများ နည်းပညာများ- အဆင့်မြင့်။ဂြိုလ်တုလမ်းကြောင်းပြစနစ်၊ ၁(၁)၊ ၁-၁၅။
Woodman, OJ (၂၀၀၇)။ အရှိန်အဟုန်ဖြင့် လမ်းကြောင်းပြခြင်းအကြောင်း မိတ်ဆက်။ကင်းဘရစ်ချ်တက္ကသိုလ်၊ ကွန်ပျူတာဓာတ်ခွဲခန်း၊ UCAM-CL-TR-696.
Chatila, R., & Laumond, JP (၁၉၈၅)။ ရွေ့လျားနိုင်သော စက်ရုပ်များအတွက် ရာထူးရည်ညွှန်းခြင်းနှင့် တသမတ်တည်းရှိသော ကမ္ဘာ့ပုံစံငယ်။၁၉၈၅ ခုနှစ် IEEE အပြည်ပြည်ဆိုင်ရာ စက်ရုပ်နှင့် အလိုအလျောက်စနစ်ဆိုင်ရာ ညီလာခံ၏ မှတ်တမ်းများတွင်(အတွဲ ၂၊ စာမျက်နှာ ၁၃၈-၁၄၅)။ IEEE။
အခမဲ့ အတိုင်ပင်ခံ လိုအပ်ပါသလား။
ကျွန်တော့်ရဲ့ ပရောဂျက်တွေထဲက အချို့
ကျွန်တော်/ကျွန်မ ပါဝင်လှူဒါန်းခဲ့တဲ့ အံ့သြဖွယ်ကောင်းတဲ့ လက်ရာတွေပါ။ ဂုဏ်ယူစွာပဲ!
